KR100528188B1 - 회전날개를 이용한 가변배압 머플러 - Google Patents

Abstract

본 발명은 회전날개를 이용한 가변배압 머플러에 관한 것으로서, 특히 머플러 케이스의 출력단에 다수의 대구멍과 소구멍을 대칭적으로 형성하고, 배기압에 따라 회전하여 상기 대구멍과 소구멍을 선택적으로 개방시켜 배기압이 해소되도록 하는 회전날개를 케이스의 출력단에 형성하므로서, 엔진의 운전조건에 따라 가변되는 배기압을 효과적으로 해소시킬 수 있고, 제품의 구성을 단순화하여 동작성능에 대한 신뢰도 향상 및 수명이 연장되도록 한 회전날개를 이용한 가변배압 머플러에 관한 것이다.

Description

회전날개를 이용한 가변배압 머플러{Muffler}

본 발명은 회전날개를 이용한 가변배압 머플러에 관한 것으로서, 특히 엔진의 운전조건에 따라 가변되는 배기압을 효과적으로 해소시킬 수 있고, 제품의 구성을 단순화하여 동작성능에 대한 신뢰도 향상 및 수명이 연장되도록 한 회전날개를 이용한 가변배압 머플러에 관한 것이다.

일반적으로 머플러라 함은 배기가스에 포함되어 있는 소음(폭발음)을 효과적으로 감소시키고, 배기압을 해소시켜 엔진에서 배기가스의 배출이 원활히 이루어지도록 하는 것을 말한다.

최근에는 상기한 두가지 조건을 모두 만족시키기 위한 가변머플러(Dual-mode muffler)게 제공되고 있는데, 이러한 가변머플러는 엔진의 저속영역과 고속영역의 상반되는 두가지 조건을 모두 만족시킬 수 있도록 하기위해 머플러 내부에 별도의 밸브를 설치하여 저속영역에서는 밸브를 닫아서 소음저감에 치중하도록 하고, 고속영역에서는 밸브를 열어서 배압저감에 따른 엔진출력 향상을 꾀하도록 하고 있다.

그러나, 종래의 가변 머플러는 내부에 설치된 밸브를 엔진의 운전조건에 따라 개폐시켜 배가가스의 경로를 바꾸는 방식이기 때문에 엔진의 구동상태가 저속에서 고속으로, 고속에서 저속으로 급변할 경우 밸브가 자주 열리고 닫히는 과정에서 밸브 개폐음이 소음으로서 작용하게되고, 또한 엔진의 2가지 구동모드에 대해서 작동하도록 되어 있어서 엔진의 중간모드 운전시 적절하게 대처하지 못하는 문제점이 발생하고 있었다.

따라서, 상기 문제점을 해결하기 위한 본 발명은 머플러 케이스의 출력단에 다수의 대구멍과 소구멍을 대칭적으로 형성하고, 배기압에 따라 회전하여 상기 대구멍과 소구멍을 선택적으로 개방시켜 배기압이 해소되도록 하는 회전날개를 케이스의 출력단에 형성하므로서, 엔진의 운전조건에 따라 가변되는 배기압을 효과적으로 해소시킬 수 있고, 제품의 구성을 단순화하여 동작성능에 대한 신뢰도 향상 및 수명이 연장되도록 한 회전날개를 이용한 가변배압 머플러를 제공함을 목적으로 한다.

상기 목적달성을 위한 본 발명은,

머플러 케이스의 출력단 중앙에 축공을 형성하고, 상기 축공의 외곽으로 대구멍과 소구멍을 교번되게 대칭적으로 형성하며, 상기 축공의 내벽면상에 회전날개의 회전을 안내하기 위한 안내홈을 나선형으로 요입 형성하되,

케이스 내부를 통과하는 배기가스의 압력에 따라 선형적으로 회전하여 상기 대구멍 또는 소구멍을 선택적으로 개방시키는 날개를 구비한 회전날개를 상기 축공에 회전가능하게 설치한 것을 특징으로 한다.

상기 회전날개는,

축공에 삽입되는 축의 일측에 헤드부를 형성하고, 상기 헤드부의 외주연에 대구멍 또는 소구멍을 차단 또는 개방시키기 위한 복수개의 날개가 형성되며, 타측에 케이스 내부에 존재하면서 배기가스의 압력에 따라 축을 전진시키는 가압판을 형성하되,

상기 축의 외주연상에 상기 안내홈에 삽입되어 축의 전후진시 상기 안내홈을 따라 유동되면서 축이 회전하도록 하는 삽입돌기를 돌출 형성하고, 상기 가압판과 케이스의 끝단부 사이에 리턴스프링을 개재시킨 것을 특징으로 한다.

그리고, 상기 케이스의 출력단 외측에는 회전날개의 회전각도를 제한하기 위한 스토퍼가 돌출 형성된 것을 특징으로 한다.

이하, 첨부된 도면 도 1 내지 도 5 를 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 설명하면 다음과 같다.

도면부호 1 은 머플러의 케이스를 나타내며, 이 케이스(1)의 출력단에는 후설하는 회전날개(10)가 축지되기 위한 축공(2)이 형성된다.

또한, 케이스(1)의 출력단에는 상기 축공(2)의 외곽으로 다수의 대구멍(4)과 소구멍(5)을 교번되게 대칭적으로 형성하는데, 상기 대구멍(4)은 엔진의 고속운전영역시 많은 양의 배기가스가 배출될 수 있도록 크게 형성한 것이고, 상기 소구멍(5)은 도 3 에 도시된 바와같이 엔진의 저속운전영역시 적은 양의 배기가스가 배출될 수 있도록 작은 여러개의 구멍으로 형성한 것이다.

그리고, 상기 축공(2)의 내벽면상에는 나선형의 안내홈(3)을 형성한다.

도면부호 10 은 배기압에 따라 회전하여 상기 대구멍(4) 또는 소구멍(5)을 선택적으로 개방시켜 배기압이 해소되도록 하는 회전날개를 나타낸다.

상기한 회전날개(10)는 도 1 에 도시된 바와같이 상기 축공(2)으로 삽입되어지는 일정길이의 축(13)이 구비되고, 상기 축(13)의 일측에는 헤드부(11)가 형성되며, 상기 헤드부(11)의 외주연에 복수개의 날개(12)를 형성한다.

상기 날개(12)는 회전각도에 따라 대구멍(4) 또는 소구멍(5)을 충분히 가려줄 수 있는 크기로서 형성하는 것이 바람직하며, 날개(12)의 갯수는 대구멍(4) 또는 소구멍(5)의 갯수와 동일하게 형성한다.

한편, 상기 축(13)의 타측 끝단에는 원판형의 가압판(14)이 형성되는데, 이 가압판(14)는 케이스(1)를 통과하는 배기압이 축(13)에 전달되도록 하여 축(13)이 전진 또는 후진하도록 한다.

상기 가압판(14)과 케이스(1)의 출력단 사이에는 리턴스프링(16)을 개재시켜 가압판(14)에 가해지는 배기압에 의해 축(13)이 전진할때 수축되고, 가압판(14)에 가해지는 배기압이 약해지면 가압판(14)을 밀어내어 축(13)이 후진(원위치)하도록 한다.

상기 축(13)의 외주연에는 삽입돌기(15)가 돌출 형성되는데, 상기 삽입돌기(15)는 도 1 에 도시된 바와같이 축공(2)의 내벽면에 나선형으로 형성되어 있는 안내홈(3)에 삽입되어 축(13)이 전진하거나 후진할때 안내홈(3)을 따라 유동되면서 축(13)이 정역회전하도록 한다.

상기 축(13)의 정역회전에 의해 날개(12)가 정역회전하면서 대구멍(4) 또는 소구멍(5)을 선택적으로 개방시키게 되는 것이다.

한편, 상기 케이스(1)의 출력단 외측에는 상기 날개(12)의 회전각도를 제한하기 위한 스토퍼(6)를 돌출 시켜서 회전날개(10)의 회전범위를 제한하였다.

이와같이 구성된 본 발명의 동작을 설명하면 다음과 같다.

도 4 는 본 발명의 초기상태를 나타내는 것으로서 회전날개(10)의 날개(12)가 대구멍(4)을 가로막고 있어서 소구멍(5) 들만이 개방된 상태이다.

즉, 엔진이 저속으로 구동할때에는 머플러 케이스(1)로 배출되는 배기가스압이 리턴스프링(16)의 탄성보다 약하므로 축(13)을 밀어내지 못하게되고, 이에따라 상기 도 4 와같이 날개(12)가 소구멍(5) 들을 개방시킨 상태로 존재하게된다.

상기와같이 소구멍(5) 만이 개방된 상태에서는 적은양의 배기가스가 소구멍(5)을통해 배출되면서 저속운전상태의 배기압이 해소되면서 배기소음을 줄여주는데 주력할 수 있게된다.

한편, 엔진의 회전속도가 점진적으로 증가하게되면 케이스(1)를 통과하는 배기가스의 압력이 점차 증가하게되며, 이에의해 가압판(14)에 가해지는 압력이 리턴스프링(16)의 탄성보다 점진적으로 강해지게된다.

따라서, 배기압에 의해 리턴스프링(16)이 수축되면서 축(13)이 조금씩 전진하게되고, 축(13)이 전진함에 따라 삽입돌기(15)가 안내홈(3)을 따라 유동되면서 축(13)이 일방향으로 회전하게된다.

상기 축(13)이 회전함에 따라 도 5 에 도시된 바와같이 날개(12)가 일정각도 회전하면서 날개(12)가 소구멍(5)의 일부를 차단하고 대구멍(4)의 일부를 개방시켜 엔진이 저속으로 운전될때보다 많은 양의 배기가스가 배출될 수 있도록 한다.

그리고, 엔진이 고속으로 운전되면 배기압에 의해 축(13)이 급격히 전진하면서 날개(12)가 스토퍼(6)에 접촉될때까지 회전하게되고, 이에의해 날개(12)는 소구멍(5)을 완전히 차단하고, 대구멍(4)을 완전히 개방시키게되어 많은 양의 배기가스가 대구멍(4)을 통해 배출되게되며, 이에의해 고속운전영역에서의 배기압이 효과적으로 해소되어 엔진출력의 향상을 꾀할 수 있게되는 것이다.

상기 설명과같이 본 발명은 배기압에 따라 회전날개가 선형적으로 응답하여 회전하면서 대구멍(4)과 소구멍(5)을 선택적으로 개방시키면서 엔진 운전상태에 적합하게 배기압을 해소시키게되고, 전체적인 구성이 단순하여 제품의 성능에 대한 신뢰도를 향상시킬 수 있게된다.

이상에서 설명한 바와같이 본 발명은 머플러 케이스의 출력단에 다수의 대구멍과 소구멍을 대칭적으로 형성하고, 배기압에 따라 회전하여 상기 대구멍과 소구멍을 선택적으로 개방시켜 배기압이 해소되도록 하는 회전날개를 케이스의 출력단에 형성하므로서, 엔진의 운전조건에 따라 가변되는 배기압을 효과적으로 해소시킬 수 있고, 제품의 구성을 단순화하여 동작성능에 대한 신뢰도 향상 및 수명이 연장되도록 한 회전날개를 이용한 가변배압 머플러를 제공하는 효과를 기대할 수 있다.

도 1 은 본 발명의 회전날개를 이용한 가변배압 머플러를 보인 단면도.

도 2 는 본 발명에 적용된 머플러 케이스의 단면을 보인 도면.

도 3 은 본 발명에 적용된 머플러 케이스의 출력단을 보인 정면도.

도 4 는 본 발명의 초기상태를 보인 정면도.

도 5 는 본 발명의 작동상태를 보인 정면도.

※ 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명

1 : 케이스 2 : 축공

3 : 안내홈 4 : 대구멍

5 : 소구멍 6 : 스토퍼

10 : 회전날개 11 : 헤드부

12 : 날개 13 : 축

14 : 가압판 15 : 삽입돌기

16 : 스프링

Claims (3)

1. 머플러 케이스(1)의 출력단 중앙에 축공(2)을 형성하고, 상기 축공(2)의 외곽으로 대구멍(4)과 소구멍(5)을 교번되게 대칭적으로 형성하며, 상기 축공(2)의 내벽면상에 회전날개(10)의 회전을 안내하기 위한 안내홈(3)을 나선형으로 요입 형성하되, 케이스(1) 내부를 통과하는 배기가스의 압력에 따라 선형적으로 회전하여 상기 대구멍(4) 또는 소구멍(5)을 선택적으로 개방시키는 날개(12)를 구비한 회전날개(10)를 상기 축공(2)에 회전가능하게 설치한 회전날개를 이용한 가변배압 머플러에 있어서,

   상기한 회전날개(10)는,

   상기한 축공(2)에 삽입되는 축(13)의 일측에 헤드부(11)를 형성하고, 상기 헤드부(11)의 외주연에 대구멍(4) 또는 소구멍(5)을 차단 또는 개방시키기 위한 복수개의 날개(12)가 형성되며, 타측에 케이스(1) 내부에 존재하면서 배기가스의 압력에 따라 축(13)을 전진시키는 가압판(14)을 형성하되,

   상기 축(13)의 외주연상에 상기 안내홈(3)에 삽입되어 축(13)의 전후진시 상기 안내홈(3)을 따라 유동되면서 축(13)이 회전하도록 하는 삽입돌기(15)를 돌출 형성하고, 상기 가압판(14)과 케이스(1)의 끝단부 사이에 리턴스프링(16)을 개재시킨 것을 특징으로 하는 회전날개를 이용한 가변배압 머플러.
2. 삭제
3. 제 1 항에 있어서,

   상기 케이스(1)의 출력단 외측에는 회전날개(10)의 회전각도를 제한하기 위한 스토퍼(6)가 돌출 형성된 것을 특징으로 하는 회전날개를 이용한 가변배압 머플러.